文档介绍:前言
世纪的化学究其本质来说与世纪有显著的不同。在世纪,道尔
顿的原子论、门捷列夫元素周期表都是工作在原子的层次上,其他化学大师
如贝采里乌斯、康尼查罗的工作莫不与原子量的测定有关。所以恩格斯说:
“在世纪,对于化学家是原子的世纪。”但是到世纪情况变了,原子
的地盘已被物理学家夺走,化学家主要耕耘在分子的层次上。
可是,若要使化学真正取得进步,还须借助物理上的新概念、新思想和
新成果。决定性的时期还是世纪的最后几年到世纪的最初年。这个
时期物理上出现了三大成就。一是年普朗克的量子论和年到
年的量子力学;二是年到年爱因斯坦的相对论;三是原子核物理,
知道原子里面有电子、原子核,原子核里面有中子、质子,原子核也能变化。
世纪最后年发现了电子,发现了放射性,一直到世纪初,把原子模
型建立起来,把原子结构建立起来,从而对分子结构有了进一步的理解,化
学才能迅速发展起来。若从这个观点来理解世纪前年无机化学的衰落、
分析化学的停滞不前、德国有机化学家忽视理论吃了大亏,就不足为奇了。
世纪共发生两次世界大战。第一次是年到年,作战方式以
毒气和炸药为主,可以说是打了一场化学战;第二次是在年到年,
主要以飞机、舰艇和雷达为战争手段,可以说是打了一场物理战。两次世界
大战都说明了科学技术对国防的重要性。
世纪中叶以来,科学技术发展速度之快、作用范围之广、产生影响之
深远,是历史上前所未有的。目前在全世界内,正在进行着以微电子学和电
子计算机技术为主要标志的新技术革命,形成了一系列高新技术部门。化学
也是如此,二战后的化学犹如一匹飞奔的骏马,它具有传统上的四条腿:无
机、有机、分析和物化,如今不仅每条腿上长出许多小腿,而且又添上了微
电子学和计算机技术的两翼,真是鹏程万里。
现代科学技术的发展经历了次伟大的革命。—年,第一个
年,是以核能释放为标志,人类开始了利用核能的新时代。—年,
是以人造地球卫星的发射成功为标志,人类开始了摆脱了地球引力,飞向外
层空间的进军;—年,第三个年,是以年重组实验的
成功为标志,人类进入了可以控制遗传和生命过程的新阶段;—
年,第四个年,是以微处理机的大量生产和广泛应用为标志,揭开了扩大
人脑能力的新篇章;—年,这是我们正在经历的第五个年,是
以软件开发和大规模产业化为标志,人类进入了信息革命的新纪元。在这一
段时间内,化学经历了哪几次革命,目前还搞不清楚,但有一个事实可以说
明问题。那就是到目前为止,人类合成的分子数目已超过了万,实现了
有机合成化学开山大师贝特洛一个世纪前的伟大预言,在“老的自然界”旁
边,再放进一个“新的自然界”。将来的发展难以预计,但从已取得的成就
而论,这个“新的自然界”,从数量和类别上讲,将远远超过“老的自然界”。
当代科技发展有两种形式:一是突破,二是融合。突破是研究探索新的
科学规律和科技成果来发展充实原有的科学规律和科技成果。比如现代化学
与、世纪时期的经典化学比较起来,它的显著特点是从宏观进入微观,
从静态研究进入动态研究,从个别、细致研究发展到相互渗透、联系的研究。
例如,从宏观动力学发展到微观动力学,从平衡态热力学发展到非平衡态热
力学。无机化学、有机化学、物理化学和分析化学在继续发展的同时,逐步
趋向综合, 的发现使无机化学和有机化学传统的栏栅已经消失了。如今分
析化学,还是分析物理已很难区分。化学研究的成果以及各种科技领域的广
泛渗透直接促进了高分子化学、量子化学、环境化学、分子生物学等新兴和
交叉学科的产生和发展。鉴于物理化学已经发展成庞大的分支,在本书没有
专设物理化学而是把化学动力学、化学热力学、结构化学、量子化学、电化
学、光化学独立成专章。药物化学亦已从有机化学中独立出来。
另一方面,近十几年来,科学技术发展的一个鲜明特征,是日益求助于
多学科融合的战略来解决各种问题,这就导致了新的跨学科研究领域的出
现,最终结成了具有确定的特有概念和方法论的新学科和新领域,并开辟了
一个全新的研究系列。例如,环境问题是当今人类所面临的重大课题之一,
需要从人文社会科学、地理学、大气科学、化学、生物学等角度综合研究,
这就导致了新学科——环境科学的诞生。增产粮食不能仅仅通过耕种新垦土
地而是需要科学,化学起着中心的作用。为此,本书专设化学与粮食一章。
如前所述,编写这样一部化学史确有一定的难度,但非异想天开。我之
所以立意编写现代化学史,主要是出于教学需要。笔者自年代以来开设近
现代化学史,曾以[美] 编写的“
”为蓝本进行教学,结果研究生不满意,认为教材落后,难以反映
现代化学成就。逼得我搜集资料重写教材。后来由于到年龄退休,搁置下来